快速热解法是一种能将木质纤维素生物质快速的转化成各种能量载体，如粗生物油，生物气体和生物炭的过程。快速热解法作为一种具有有应用前景的技术，能够将75％的木质纤维素原料转化为热解油。其中，油相是包含了脱水糖类等100多种化学物质的高密度混合物。生物油中脱水糖的浓度取决于原料的组成和热解过程中的工艺参数。在热解产生的化学物质中，乙醇醛，乙酸和丙酮醇被认为是未来工业应用中三种重要的生物基化学物质。由于热解脱水糖的主要成分内醚糖（1，6-无水-β-D-吡喃葡萄糖）不是能被产乙醇微生物直接发酵成乙醇的直接底物，因此，自然界中很少有微生物能够直接代谢热解脱水糖产生乙醇。生物油中的热解脱水糖（内醚糖和纤维二糖）可被酸水解成葡萄糖，而葡萄糖可以被产酒酵母和细菌等间接地转化成乙醇燃料。然而由于生物油中存在微生物生长抑制剂，因此将生物油精炼成生物燃料和高价值化学物质面临着巨大的挑战。　　本论文聚焦于从废弃棉花快速热解产生的生物油中生产乙醇。然而基于热解法的生物乙醇生产，其工业应用的主要障碍是缺乏有效的脱毒策略，并且没有合适的能够将内醚糖直接发酵成生物乙醇的微生物。酸水解法可用于将含有内醚糖的生物油转化为富含葡萄糖的糖液，糖液可以进一步的被微生物发酵。在已经研究的脱毒措施中，采用超浸提、正丁醇、乙酸乙酯等溶剂和活性炭进行脱毒的方法被认为具有广泛的应用前景。首先将废弃棉花热解得到的热解产物用硫酸水解，然后用Ba(OH)2中和，再用乙酸乙酯和活性炭处理除去发酵抑制物。然后将富含葡萄糖的水解产物在摇瓶中利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae2.399进行发酵。研究发现采用Ba(OH)2中和，然后用乙酸乙酯萃取并使用活性炭吸附的处理方法，在去除大部分抑制物方面比较有效。本研究进一步评估了接种物浓度，pH值和水解糖浓度等不同参数对微生物最佳生长率和乙醇发酵的影响。研究结果表明:发酵9小时，接种量为20％v/v（8.0×108-1.2×109细胞/mL）时，产生的乙醇（8.62士0.33g/L）浓度最高，最大产量达到0.46g乙醇/g葡萄糖。葡萄糖水解发酵的最适pH为6.0，产乙醇量达到8.57士0.66g/L。浓度为4％的水解糖在发酵16小时后产生的乙醇浓度最高，达到14.78g/L。在搅拌发酵罐中进行的放大实验产生的乙醇浓度(1.32g/L/h-1)比摇瓶发酵产生的乙醇(0.92g/L/h-1)要高。乙醇在摇瓶和发酵罐中的最大总收率分别达到91％和89％。此外，本研究应用IMMD复合模型，描述了乙醇发酵的动力学过程，并获得了相关参数。这个模型的实质在于分裂和非分裂细胞群体的分化的差异性，和不同组的代谢相关的细胞具有相反的代谢特征。　　本研究的结果为基于热解的生物精炼厂利用廉价的废弃生物质在生产生物燃料和化学品作为化石燃料的替代品方面提供参考。此外，作为改良的脱毒策略，本研究在生物质选择和预处理过程的改进以及耐受菌株的使用等方面，可以提高生物燃料生产的应用潜力。